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王锡玉 (etscha@gmail.com) 2007.04
人类很早就怀着恐惧和神秘的心理,对天空的雷鸣闪电产生了极大的兴趣。但是,直到
200 多年前的 1752 年美国人富兰克林著名的风筝试验,才从科学的角度验证和揭示了云是带有电荷的。从此,奠定了当代雷电学的理论基础,并极大地促进了近代电学的发展。迄今为止,仅仅经过
236 年,全人类可以说已经是生活在电的世界里了。
尽管如此,现代的雷电学的基础理论仍然相当薄弱,又能告诉人们些什么呢?
现代雷电成因理论质疑
电已经是现代人生活中的一般常识了。雷击放电的冲击物理过程,也已经是可以通过多参数的冲击电压发生器来进行各种物理模拟试验了。中国第一台
6000 千伏的这类发生器就安装在北京电力科学院的高压试验场内。
在电学应用知识几乎达到普及的今天,有人必定会问:你作为一名从未受过专门电学知识教育的门外汉,怎么敢于胆大妄为地对现代雷电成因理论质疑呢?
是啊!我这个人确实是胆大包天,竟敢“班门弄斧”。但是,我又确信自己是脚踏实地的。因为,科学是最讲究实在的,科学也是最公平的。一个理论学说是否能站住脚,那是要让立论基础本身和事实检验来说话的。
一 现代公认的雷电成因理论
1. 雷暴是什么?——“雷暴是一种地方性风暴。”
2. 雷暴是怎样产生的?——“它是由积雨云产生的。” “云和雨里到处都有电。电可分正、负两种”,“当带阳电的云接近地面的阴电时,阳电和阴电就会相互吸收,产生放电现象,俗称落雷。此外,带阳电和带阴电的云一靠近,也会引起放电现象,于是发出闪耀的光来,就是闪电。”
3. 雷暴的能量来源于何处?——“不稳定气流是由近地面空气加热引起的,它所储存的能量是供应雷暴发展的能量来源。”
4. 雷暴的结构是怎样的?——一种理论认为:“雷暴单体是组成雷暴区的基本单位。” “把雷暴单体看作一个圆柱体,因而这种理论叫做雷暴的圆柱理论。” 另有一种气泡理论则认为:“一块对流云并不是一个独立的高大上升空气柱,而是由一系列完全分离的上升空气泡组成。”
5. 目前在雷暴电学研究中所遇到的最大问题是什么?——“是现在还不能肯定是什么物理过程产生了闪电所必需的巨大电荷。”
以上,就是当代雷暴成因理论所给予人们的基本概念。
二 对现代雷暴电学基础的质疑
简而言之,太阳辐射形成地面空气加温─→上升暖湿气流造成积雨云层─→带正、负电荷的积云对流发展成为雷电暴。这三部曲就是现代雷暴电学的全部立论基础。
这个基础能立得牢固吗? 据我看,它是建立在沙滩之上的,是经不起雷暴风雨冲刷的。
人们不禁要问:雷暴的本质是什么? 说雷暴是“风暴”,这等于没说一样。那么,“风暴”
的本质又是什么? 说雷暴是带正负电荷的积云对流产生的。那么,积雨云又是怎样形成的?是雷暴造成了积雨云,还是积雨云形成了雷暴?为什么一块积雨云会带有巨大的正电荷,而另一块积雨云又会带有巨大的负电荷呢?
常识告诉我们:太阳辐射是会造成地面暖湿气流的。但是,由地面暖湿气流抬升到自由对流高度的过程中,周围的气温是随高度呈梯度降温的!是什么机理保持了在高空低温下雷暴中心的暖心结构呢?
常识又告诉我们:云是由气体化合分子和微粒子构成的。而任何分子和粒子都是具有磁极性的。云中的分子和粒子在通常情况下都是无序排列的,它们之间会相互发生碰撞,或聚合成为大分子,或凝聚成为混合水滴和冰晶颗粒。此时,其正、负电荷就会相互中和抵消。然而,云中的分子和粒子只有在一定的强磁场中才会形成有序排列,进而才有可能造成在一片积雨云里带有巨大的正电荷或负电荷。那么,一定云层中的强磁场又是如何形成的呢?总不会是这些分子和粒子都具有智能而自动按磁极性站好排的吧。
况且,雷暴所释放的巨大能量,雷暴垂直上升气流的速度和高度,以及雷暴所具有的巨大电荷,等等,这些问题都是近代雷暴电学无法完满解释的。
雷电暴的本质是什么?
雷电暴——是宇宙天体在衰变演化过程中,其裂变的超密脉冲中子核在地球大气层中相互碰撞爆发和磁暴分离的物理反应。
雷电暴——是地球上台风(飓风)、气旋等大范围大气活动过程中裂变分离出来的高能脉冲辐射分立源。它是由高能级的脉冲中子核向低能级的脉冲中子核衰变转化的一种物理形态。
雷电暴——是宇宙中一切陨灭性类天体和活性类天体在进行物质转换过程中的一种普遍存在的天体物理现象。宏观上是这样,宇观上和微观上亦是这样。
地球上的雷电暴,同太阳(恒星)上的耀斑,以及彗星(类星体)中的电磁暴一样,它们只有质量能量上的区别,而绝无本质上的不同。
雷电暴是由地球大气内对流层中一个以上的若干雷暴单体组成的。它的能量释放,主要是由构成雷暴单体中的衰变脉冲中子核提供的。
在地球正常的经、纬大气交变环流中,是气旋、台风(飓风)和雷电暴以及它们的对应强磁体造成积雨云层和大气中的非正常气流,而绝非是积雨云层和空气对流形成了气旋、台风(飓风)和雷电暴。当代科学在这一领域中所形成的诸多理论概念是本末倒置的,因而,也是完全错误的。
雷电暴自何处而来?
雷电暴是由雷暴单体组成的。雷暴单体又是由超密脉冲中子核在大气层中的衰变演化而形成的。因此,究其来源只能有
3 个方面:
(1) 来自地球磁场俘获和囚禁在大气层中的超密脉冲中子源的磁暴裂变和爆发分离的脉冲中子核的分立源。[如气旋、台风(飓风)、正负低气压、正负高气压和自由脉冲中子核 ]
(2) 来自地球岩层和地面海洋以及地下熔岩海洋中的超密脉冲中子源的磁暴裂变和爆发分离升腾到大气层中的脉冲中子核的分立子源。[ 如火山喷发、地震、地陷(旋)、海洋涡旋 ]
(3) 大的雷暴单体自身的磁暴和爆发分离出来的脉冲中子核的分立子源。
凡此三个方面的来源,如果究其本源的话,这在地球发展史上是不尽相同的。地球在其生长和发展期内,雷电暴的本源主要是来自地外宇宙空间;而在地球自身衰变和陨灭期内,雷电暴本源则主要是来自地球内部。目前,地球上的雷电暴本源当然是来自前者,而不是后者了。
雷电暴形成的物理机制
雷电暴既是超密天体裂变核进行物质转换的一种形式,它自然会有其发生、发展和转化的物理过程。
一 形成雷电暴的自然条件
(1) 宇宙中的任何天体(宇观的、宏观的或微观的),凡是其自身核磁-电磁交变场呈中性的,都绝不会有雷电暴的现象发生。这就是说,雷电暴是天体磁场的衍生物。
(2) 凡形成有雷电暴的宇宙天体,其必然是呈偏磁性的。它不是带有天体正电荷,就是带有天体负电荷,二者必居其一。
(3) 在宇宙中,凡具有雷电暴的天体,必然存在两种情况:
a. 吸收型——其雷电暴主要发生在内对流层;
b. 放射(衰变)型——其雷电暴主要发生在外对流层。现代的地球属于吸收型,其雷电暴多发生在内对流层。现代太阳系中的金星、土星、木星、天王星和海王星是属于放射型的,它们大气层中的雷电暴一般说来主要是发生在外对流层。
(4) 宇宙是一个统一的总交变场,无处不有场,有场皆宇宙。因此,从宇宙观的总体上说,宇宙天体皆有形成雷电暴的自然条件。即使现在没有,将来也会有。因为,任何一个宇宙天体都不可能永远保持核磁-电磁完全呈现中性。
(5) 由于地球磁场的偏磁性,造成了地球表层和大气层的强磁点;又由于太阳磁场的偏磁性,而造成了太阳系宇宙空间地球层次轨道上的强磁点。其二者之间进行物质交换,这就是地球上发生雷电暴(其中也包括地震、火山喷发、气旋、台风、龙卷、冰雹等等)独一无二的自然条件。
二 雷暴单体和雷雹线
(1) 雷暴——一般说来都是呈片状或呈线状的,由一个或几个连续汇合的、或者逐渐分离的不规则积云区域组成的。
雷暴线卫星云图:
[图1]

图1. 雷暴线卫星云图
图释:
1. 这是一幅正在发展中的雷暴线卫星云图。它的主核和若干分立核的轮廓清晰可见。它可以演变成为影响范围几十万甚至上百万平公里的降雨过程。
2. 图片中的雷电暴主核和若干分立核的场尚处于闭合态势,此时的雷暴线可以完全没有降雨,也可以不发生闪电雷鸣。然而,雷暴脉冲中子核的自身交变场一旦开放,即可就会闪电雷鸣,云团迅速蔓延扩散,狂风暴雨夹着冰雹随之滚滚而来。一个大范围的恶劣气象和强降雨过程也就发展起来了。
3. 图片中雷暴主核的自身场正在开始发生裂变,其主核内部的螺旋结构清晰可见,它应是呈顺时针方向旋转的,其脉冲辐射环带显现清楚。它应是正在由西北东南反向移动。在主核的右上方一个分立雷暴核正在摆脱主核内场的束缚裂变分离出来;主核右下方的
3 个分立雷暴核已经分裂出来并远离母体,但仍然受主核外部螺旋磁场的作用呈顺时针反向围绕母体发展。当着雷暴主核及其分立核的闭合场一旦开放,顿时就会发展扩散成为几十万、甚至上百万平方公里的覆盖云层。但是,不论云区有多么大的影响范围,而集中的雷暴区都是对应于雷暴主核和若干分立核的。
4. 现代科学并没有认识雷暴和自然云雨的物理本质,这是一个极大的遗憾。其实,人类在充分认识大自然本质的基础上还是可以同自然和谐的,在现代科技水平所能达到的条件下,通过人工实现“空中调水”已经不是不可实现的梦想。
(2) 通常所称的雷雹线同雷电暴是没有本质区别的。一般习惯上都是把大范围的雷暴天气称作雷雹线。雷暴只是一个总称,它是由若干个衰变脉冲中子核分立源(雷暴单体)集聚起来的一个雷暴云区,或由几个雷暴云区组成的雷暴云带。
在一个大的雷雹线中,有许多相对独立的、电荷相反的雷暴区。在一个雷暴区内,又可以区分为若干个相对独立的、电荷相反的雷暴小区。在一个小雷区之中,又会有若干个相对独立的、电荷或一致(或相反)的雷暴单体。它们之间互为依存、互为作用,从而构成了一个既矛盾对立又相对统一的雷雹云系结构。
地球上大范围的雷雹线,可以绵延几百公里乃至上千公里,其生命期可以长达
6—8 小时,其中最大风力可以达到台风的 12 级,并伴生有龙卷和冰雹。强雷暴造成的空中降水,常常在几小时之内到
100—300 毫米。
但是,不论是孤立的雷暴区,或是绵延的雷雹线,都是由一个一个相对独立的、又相互关联的雷暴单体组成的。因此,弄清了雷暴单体的物理结构和演化过程,也就揭示了雹线和雷暴的全部物理内容。
雷暴单体的物理结构是怎样的呢?
雷暴单体就是大气层中裂变分离的小气旋。
俗语说得好,“麻雀虽小,五脏俱全”。横贯几千公里的大气旋和闭合气旋开放所形成的台风(飓风),同影响范围在几公里以内的雷暴单体和由闭合雷暴单体开放所形成的局部雷雨旋转风,其二者在内部结构和物理性质上是完全一致的。它们之间只有质量能量上的差别,而绝无本质上的不同。因此,这里也就无须赘述了。[ 请参看本书《论台风》一文 ]
在大气层中,有了雷暴单体所形成的孤立雷暴云团;或者有了由若干雷暴单体所形成的具有同一性的雷暴云体,这还只是具备了爆发雷电暴的条件,而不等于雷电暴一定发生。
三 雷电暴的产生
当地球大气内对流层的局部区域里,已经形成了产生雷暴的本原云体或晴空气旋的时候,由于它们在一定的时空之内,单体还不具备有产生自身裂变的条件,或者群体尚处于整体磁场的水平有序排列的情况下,雷电暴并不发生,云体基本上也不发生大的膨胀和猛烈的垂直升降气流,浓云层中也没有雨滴落下。此时,只表现为“乌云压城城欲摧”之势。[这就如同大战场在临阵前几分钟之内的气氛差不多,周围风平浪静,空气异常沉闷]它只是在预示人们:雷电暴风雨就要来临了。
突然,一阵狂风过后,紧跟着闪电雷鸣夹着暴雨就一齐临头了。[注意!!也有相反的情况,是猛然间一个闪电炸雷过后,紧跟着才是狂风暴雨夹着闪电雷鸣一齐到来]这是为什么呢?
其原因有以下 3 个方面:
(1) 是由于地下岩层(或水下)强磁对应点的触发点的触发引爆。当空中雷暴单极云体沿着其原始爆发裂变的磁力开放曲线,或者沿着地表层的等磁线在大气层中缓慢地飘移运动时,猛然间遇到了囚禁在地下或水下的反相单极强磁点时,空中雷暴云体中的一个或几个雷暴单体就会同地下或水下的对应体发生电磁感应。电磁感应的结果,其相对的两个单磁极就会同时开放,从而,形成正反螺旋的统一交变回路。此时,爱感应的这个雷暴单体,就如同一个微型台风的物理机制一样,就形成了垂直的上升和下沉气流,因此,造成了地面或水面小范围的低气压区。周围的空气粒子螺旋地前来补充,这就形成了短时间的旋转狂风。随着两个对应的超强脉冲中子核的引力轨迹和磁撞爆发,一个初生前导的雷电爆发就产生了。
由于前导雷暴的发生,于是,就破坏了雷暴本原云体整体磁场的有序排列。所以,空—空、地—空的雷暴单体之间,以及它们同雷电爆发分离的若干分立子源之间,也就形成了连锁反应。这时,雷鸣闪电就此起彼落,一个成熟的雷电爆发也就完成了。
(2) 空中两个反相的雷暴云体相遇,或者空中水平有序排列的雷暴云体发生上下错位,也会触发雷电暴的爆发。
雷电暴触发示意图:
[图2]

图2. 雷电暴触发示意图
图释:
1. 雷电是什么?自从200多年前富兰克林的风筝试验以来,人们始终坚守着以下认识:“一片云中带正电,另一片云中带负电,两片云相遇碰撞产生火花放电——这就是雷电。”这种观点其实是错误的。
2. 云中是带有电荷的。然而,任何一片云都同时存在着正电和负电,正—负电只是同一物质载体的场极性交变的产物。正可以变负,负亦可以变正。人们的视角不同,正或负也自然不同。所以,认为“一片云带正电,另一片云带负电”的观点本身在物理概念上就是错误的。
3. 云中何以会存在巨大的正电荷和负电荷呢?这主要取决于云中实际存在的超强磁场的磁极性。如果云层的下部带正电,那么其上部必然是带负电的。正负电是以云中雷暴单体脉冲中子核的公转轨迹为界面的。
4. 在活性中子核和陨灭性脉冲中子核之间,其极性是反向的。构成雷暴单体的分立强磁源可以存在于空中,也可以被束缚于水下或地下岩石之中,其正负对应质点在空中交感触发是谓天震(即雷暴)。图中(a)为地—空雷和空—地雷交感触发图;而(b)则为空—空雷交感触发图。这种空—空雷暴的触发区是比较常见的。
(3) 雷暴单体自身的衰变引爆机制。这是由于云中某一个雷暴单体首先发生了自身衰变爆发,从而破坏了雷暴积云层整体磁场的水平有序排列,从而引起核—核之间的连锁反应。
雷电暴的发生无非是上述3种情况。
在这 3 种情况中,对于第一种来自地下或水下强磁对应点对空中雷暴云体的触发引爆,我是有第一手观测事实证据的,为了此次实验我也险些丧了性命。
那是 1981 年
7 月 5 日晚在大连夏家河子海滨疗养游泳时,偶然,在距岸约 1公里处的海中发现了一个强磁点,其顺时针的螺旋直径有 10 米左右。我的游泳速度在当时的正常水域里划挟一次水约为
2 米,可是,当进了这个磁旋中心就是拼力划挟水也是前进不得。而且,还觉得心慌意乱,头晕恶心,身体极度不适。我凭着自己多年的研究,很快就意识到了眼前发生的情况是怎么回事。我试图按一个方向绕转,竟然毫不费力地划出了磁旋,身体的不适也感顿时消失了。于是,我一连
5 次进到涡旋中去亲身体验,皆有同感。我当即断定:这是一个超强磁旋点,它将来也必然是一个雷击对应点。我目测定好了坐标位置,第
2 天、第 3 天,…… 直到第 5 天,我每天上下午都去进行实测。这些天一直是晴朗天空,直到 7 月 11 日中午,天空开始转阴,随后又发现了雷暴原体,难得的观测机会终于来了。我极度地兴奋,甚至还有一种为科学而舍生忘死和视死如归的悲壮感觉。我选了身体很好的公主岭车站装卸工人金国刚同志作陪同,把他安排在距磁旋中心约
800 米处的浅水中游泳,并一再叮嘱:如果遇到高空雷不必慌,可以从容离开水面;如果遇到低空雷要迅速脱离水面;不要跑,要蹲下,一定等我回来。于是,我套上脚蹼迅速游向了磁旋中心。正象预料的那样,磁旋点原地没动,只是海底泥沙中的贝壳类水生物都睁开了眼,这说明周围气压很低,一场雷暴就要发生了。大约
13 点刚过,在我离开磁旋点只有 10 分钟光景,一道火蛇入地的低空前导雷在距我
5 公里的案子山爆发了。又间隔不到 2 分钟,第 2个低空落地雷又在距我 3 公里的西山采石场爆发了。我急于奔命地向岸边护路大堤游去。当我刚坐上大堤斜坡,还未及脱掉一只脚蹼,眼前骤然被一团白光所笼罩,已看不到闪电,也听不到雷声。好在头脑还挺清楚,只觉得背后一阵密麻的针灸刺感,屁股下边的斜坡堤坝在剧烈震动摇晃,接着整个身体不由自主地一下子从大堤斜坡上被掀到前面
2 米多远的海水中去了。这一次雷电暴落地点应是在那个 1 千米远处的水下强磁点。紧接着,在附近
10 公里以内又相继爆发了一些低空炸雷。此时,我看见海边那位伙伴金国刚同志紧紧趴在沙滩上。事后他说,当时真是被吓得屁滚尿流。直到我们回到疗区,疗友们才发现:我的上唇两边有两个对称的穿孔,血还在渗流着。2小时以后,雨过天晴,15 点我再次下海,在原来的磁旋点处辗转一个半小时,发现原来的强磁点果然已经消失不见了,这是接触爆发后被中和的结果。
就这样,我冒着生命危险,亲身经历和体验了雷电暴的发生、发展和结束的全过程,获得了对雷电暴观测实验的第一手资料。如果说,200 多年前富兰克林用手指触摸系在风筝线一端的钥匙来感受雷暴放电,那么,在 230 年后我却是用赤裸的血肉之驱去试探了雷暴的本身。
四 触发雷电的分类
雷电爆发虽然都表现为光和声,但是,它们是区分为种类的。[注意! 这种区分不应是唯象的,而应是它们产生的物理机制。]
雷电共区分为5种8大类:
(1) 空—空雷——它是以大气层中两个或两个以上的脉冲中子核重点相互吸收或碰撞为表现形式的。此种多为高空雷,基本上呈水平或倾斜状。
a. 空中火蛇雷——此为空中高能重点相互吸引兼并而产生。表现为受引副核象一条弯曲行进的火蛇,其声均匀而细长,具有滚动音。
b. 空中菊花雷——此为空中高能质点相互磁碰撞爆发而产生。表现为象一朵盛开的菊花由中心爆裂。其声先为爆炸,后有若干均细的尾音。
(2) 地—空雷——它是以地下(或水下)的脉冲质点为主同大气层中的脉冲质点相互吸收或碰撞为表现形式的。此种多为低空雷和落地雷,其基本上是呈垂直接地状。
a. 空中倒置枝状雷——此为空中一个多核脉冲分立源的质点受地下(或水下)脉冲质点的吸引而产生。空中质核在其落地途中由于分立核衰变扩散而呈现出倒挂的树枝形状。其声为先重后轻的扫帚音,中间杂有若干骨节音。
b. 空中火蛇钻地雷——此为空中脉冲质点受地下(或水下)的脉冲质点的吸引而产生。空中脉冲质点象一条火蛇弯曲入地。其声为低空长爆裂音,先脆后闷并兼有地动感。
(3) 空—地雷——它是以空中脉冲质点为主同地下(或水下)的脉冲质点相互吸收或碰撞为表现形式的。此种多为低空雷,呈倒悬垂直状。
a. 地面正置枝状雷——此为地下(或水下)一个多核脉冲分立源质点受空中脉冲质点的吸引而产生。地(水)下质点在升空途中由于分立核衰变扩散而呈现出枯枝形状。其声为先闷后脆的长炸裂音,并伴有若干骨节音,声起时有地地动感。
b. 火蛇腾空雷——此为地下(或水下)的脉冲质点受空中脉冲质点的吸引而产生。地(水)下脉冲质点腾空而起,呈现弯曲的火蛇状。其声为先闷先脆的长炸裂音,并兼有地动感。
(4) 璧合连锁雷——它是由两个以上的雷电爆发串联起来的雷暴群体产生的。其闪电往往会映红半边天,长达几秒钟。此种雷常表现为多种雷型的混合体。
(5) 晴空霹雳雷——它是由大气层中一个自由脉冲中子核的自衰变爆发,或由两个以上的自由脉冲中子核相互碰撞爆发而产生的。它的特殊表现是,在万里无云的晴空里骤然间出现一个迸发闪电伴随一个炸雷,于是,乌云翻滚而扩散。并由此为起点而造成一个恶劣的局部雷电暴天气形势。
凡此种种,大体上概括了地球大气内对流层所发生的雷电爆发。注意! 本文在这里仅局限于内对流层的雷电暴。因为,在地球的外对流层也会有雷电暴发生,不过,那是本质相同形态各异的雷电暴而已!
当然,地球上每个人每年都会亲眼见过许多闪电,亲耳听过无数雷声。请君试试看:能否“闭目闻雷晓闪状,掩耳见闪知其声”呢?为了使人们有一个直观的印象,这里转载照片一幅。
空中火舌钻地雷及其剖析图:[图3]
图3. 空中火舌钻地雷及其剖析图
[此照片原载台湾文道出版事业有限公司《科学寻根丛书》1984年版。在此致谢。]
注释:
1. 此图是一个典型的“火蛇钻地雷”的空中脉冲中子核,在其衰变演化过程中的光学轨迹。同时,还兼有地下震雷的脉冲中子核的爆发衰变过程中的反冲子核的光学轨迹。[我可以断言:目前全世界的任何高能物理实验室,都还不能取得如此清晰明白的高能核子演化图象。]
2. 图中的 A 点,是空中雷暴单体的脉冲中子核同地下脉冲中子核发生强磁感应的起始端点。照片说明,地下是一个超强脉冲中子源,所以形成了空中火蛇钻地雷。
3. 图中的 B 点,是由于空中脉冲中子核在行进中的冲击过电压,迫使地下脉冲中子源发生了一次转体扭动,因此,造成空中脉冲中子核在此打有一个麻花结。随后,空中核紧接着发生了五次分立子核的磁暴分离,于是,在
B 区就形成了 5 个(b1—b5)小雷电暴的支须光学轨迹。
4. 图中的 C 点,[注意!!] 这是空中脉冲中子核的重大磁暴裂变点。开始在C1处发生了连续急速的扭动,它标志着地下对应源有一次反冲过电压,由此处起,空中脉冲中子核又发生了两次分立子核的磁暴分离,于是,又形成了两个(C2、C3)小雷电暴的支须光学轨迹。随后,就发生了主核的大磁暴 一分为二。[注意!!]这个磁暴点并不是轰击爆发型的,而是分离裂变型的。它的成因只有两种可能,而且,都是发生在地下。一种可能是,地下的对应脉冲中子核发生了分立核的磁暴分离,其主核裂变为二,因此,造成空中核也随之发生磁暴裂变分离;另一种可能是,在地下对应核的附近,又飘移过来一个地下脉站中子源,这就发生了两个脉冲强源分流(争食)空中同一个脉冲中子源,这样,也会发生上述情况。不过,按照我的分析:它肯定是前者,而不会是后者。
当空中主核一分为二之后,两个裂变的脉冲中子核都处于不稳定的物理状态。裂变主核D1在入地之前又发生了 10 次分立子核的磁暴分离;裂变副核 D2 在入地前也发生了 8 次分立子核的磁暴分离。
从 D1 和
D2 的光学的图象以及地面水中的光学映象来看,D1 显然是原雷暴体的主源核,D2 只是分离出去的副源核。
5. 图中的E点,[注意!] 这是地下脉冲中子源受冲击过电压而发生裂变,由地下向大气层反弹的两个脉冲分立子核源的光学轨迹。由这一事实可以鉴定出:这个地下脉冲中子源是一个被囚禁在该地区的强源。我虽然不知道此处是台湾的什么地方,但是,可以肯定,这里是强雷电暴的多发区域。如果地下主强源是深入岩层
3 公里以下,这里还必然是个地震的多发区域。
[请各位试依此例,仔细地观赏您所在地区发生的雷电暴吧!我想,定将不乏其味。“闭目闻声绘闪形,掩耳观光拟雷鸣,天大一个实验场,胜过金垒科学城。”]
五 雷电暴发展的物理过程
(1)对于雷电暴,人们应该具有几个完全不同的基本概念:
A.雷暴原生体指一个未爆发前的雷暴单体而言;
B.雷暴积云体指由若干雷暴单体构成的、尚未爆发的、具有统一有序磁场的雷暴云体而言;
C.雷电暴指一个雷暴单体的爆发而言;
D.雷电爆发指正处于爆发中的雷暴积云体而言;
E. 雷雹线指由若干不同磁极性的雷暴云体构成的大范围正处于爆发的组合云体而言。
(2) 下面就来论述雷电暴发展的物理过程。
1. 雷暴的原生体,它是由大的脉冲中子核在其衰弯演化过程中磁暴分离出来的亚层级脉冲中子核形成的。其原生体由于受空气粒子的羁绊而表现为大气层中的一个闭合小气旋。在北半球多为按磁极性呈逆时针方向旋转。由于它是一个闭合的交变磁旋体,所以,要受地表和大气层中的等磁线的摄动而飘移于大气之中。
2. 雷暴原生体一旦同其对应体发生磁感应, 其受感磁极就会立即开放,二者之间遂形成一个交感通路。
雷暴原生体的单磁极一经开放,其交感通路就造成了一个软管状螺旋吸积气流。[参看图三雷暴爆发的光学通路图]这就是螺旋吸积气流周围形成旋转强风的物理成因。
受感吸积磁极的低压气场一经开放,随着螺旋上升气流的形成,其上部高压气场的磁极也必然要溢流开放,此时,雷暴原生体的整体交变场也就彻底破坏了。于是,雷暴原生体中的致密脉冲中子核就会在千分之几秒以内沿着交感通路向超强(大于它的强源)的对应场冲击。此时,一个十几厘米直径的交感通路上的电压就可以高到
10亿伏特以上,其电流密度可以达十万乃至几十万安培。其周围的气温也可高到一万摄氏度以上。螺旋空气腔同其周围悬殊的气压差立即导致爆炸膨胀,其粒子波的移动速度可相当和超过声速(337 米/秒)。这就是人们可以直感的闪电和雷声。这个爆发过程就简称为雷电暴。
3. 当雷电暴发生后,作为雷暴单体的原生体就消失了。在雷电暴的空间现场遗留下来的只是膨胀扩散的云团和蔓延铺开的空中降水。到云开日出之时,一个雷电暴的全过程就完结了。
4. 当着无数的雷电暴在大气层中发生连锁反应时,这就是雷电爆发。一个雷电暴造成的气流的空间是有序的,而雷电爆发则会造成局部大气的乱流,其云层的爬升高度可以接力式地达到
1520 公里,致使大气平流层底部出现很大的包波,从而,形成一个局部范围的恶劣天气形势。
雷电暴同地球生物圈的关系
依据现代科学的观测和估计,全世界每天约有44,000个雷电爆发产生,其影响面积约占全球的1%。[这恐怕是个保守的估计,因为,全球有71%的面积是海洋]
对于泛生期的地球来说,阴性雷电暴同生物圈的关系是生死攸关的。它同气旋、台风、地震、火山喷发一样,都是地球上的生命所绝对不可缺少的。
这是为什么呢?
(1)从直接的原因看:地球大气层的空中降水需要雷电暴来生成和播洒;地球大气中的臭氧防护和地面的部分氧分子需要雷电暴去生成和输送补充;地球生物所必须的辐射粒子也需要雷电暴来进行调整和平衡。人们可以设想:如果全球的卫星云图上都保持晴朗无云的天气形势,那么,地球上还会有绿洲吗?
(2)从间接的原因看:地球上如果没有了生成雷电暴的自然条件,那么,气旋、台风、地震、火山喷发也就基本上没有或很少有了。这样,地球上的海洋就会枯竭消失,地下水也会下沉到地表层以下为岩石所吸收,地球上的生命还能存在吗?君不见,火星上是什么情形吗?
(3)从演化的角度看:地球上的雷电暴如果在一定的自然条件下演变成为灭生期的阳性雷电暴,这样的雷电暴带来的是天火,就不是降水了,地球上的生命还能存在吗?君可见,金星上频繁的雷电暴又能给生命带来些什么呢?
现代避雷理论质疑和避雷作用本质
200多年前,当富兰克林建立了雷电理论的雏形之后,他本人随即发明了“避雷针”。
一 避雷针的作用是什么呢?
据现代科学理论和科技专著声称:避雷针“铁棒的尖端就象风筝一样能将云层里的电荷不断地泄放掉,避免造成剧烈的放电。即使闪电真的发生,避雷针也能将电荷安全引入地下。”(见美国著名科普作家阿西摩夫著《从元素到基本粒子》,科学出版社, 1977 年版,第 205 页)
这就是目前全人类所公认和普遍接受的避雷原理。
避雷针的作用,经过全世界 200 多年的实际应用,完全证明它还是有效的。但是,这种避雷效应的基础理论是否就正确呢?200是多年来,特别是近代高能核子物理的崛起,有谁对它发生过怀疑呢?避雷针的效应果真象现代雷电理论所认为的那样吗?
不是的。
二 质疑
请问当代的雷电学专家们:
雷电爆发时在千分之几秒以内通过十几个厘米直径通路的冲击过电压是多少?我相信,现在全世界还没有发明出能实测雷电电压的仪表。不过,据现代科学的估计,打雷时的冲击过电压在
10 亿伏特以上,电流密度在 10 万安培以上,温度也在 1 万摄氏度以上。
再请问现代的金属结构专家们:
避雷针接地金属导线的瞬间承压和耐高温的参数又是多少?我相信,这是很容易就可以计算出来的。并且,我还相信,现代科学目前还无法制造出在千分之几秒内能承受
10 亿伏的高压和 1 万摄氏度高温的金属材料。
更何况,雷电交变通路中所通过的不仅仅是脉冲辐射粒子流,更主要的是超密脉冲中子核。
二 避雷作用的本质
那么,避雷作用的本质或真正原因到底是什么呢?
对于这一点,其实在人们的感性认识上早已有了。只是由于人们尚人不认识雷电的本质,和不敢于对行之有效的事物在理论认识上提出怀疑罢了。
“均衡电位”就是避雷针起到避雷作用的真正原因。人们知道,在自然界里,高电阻率地区也是雷电暴的多发地区。此外,放射性物质的储藏地、军火库、高大建筑物、枯朽的高大树木等等也容易遭受雷击。这是为什么呢?因为,这些地方都存在一个很强的电磁场。这些电磁场同雷电爆发时分离出来的密集带电粒子流或者脉冲中子核之间会发生电磁感应而遭袭击和碰撞,这就是通常所指的雷击事件。[注意! 一般的电磁场是不可能同雷电暴的脉冲主核直接发生电磁感应的。雷击同雷电爆发本身是两回事。]
那么,为什么合理设置了避雷针的高大建筑物就可以免遭雷击呢?
避雷和雷击对照示意图:[图4]

图4. 避雷和雷击对照示意图
当着一个建筑物是合理地设置了避雷装置时,该建筑物所泄漏的阳(+)电极子同地下的阴(-)电极子就形成了一个电磁中和的闭合交变回路。这时,沿建筑物制高点的曲面上就形成了“均衡电位”(0)。这就避开了同雷电爆发释放的电流之间发生电磁感应,因此,就起到了避雷作用。
雷电暴的人工制控与超密脉中子能的开发利用
俗语云:“水能覆舟,亦能载舟”。人类既可以制控水源、火源、风源来用以发电;近代又可以耗资制控原子核的裂变能来为我所用。何以面对“上帝”恩赐的廉价而无污染的巨大能源而不加以利用呢?
雷电暴既然是天然的超强脉冲中子能源;雷电暴既然是受控于电磁作用的;雷电暴原生体既然在空中是可以转移的;雷电暴的爆发既然是有条件的。那么,在核子时代和人工智能的今天,人类在高能物理实验中已经可以备制出几十万高斯的人工超强磁场,人工制控雷电暴和人工开发利用天然超密脉冲中子能在技术上应是可行的。其作法可以是:
(1)有计划地建立全球性的空中安全能源库。把台风(飓风)制控于海洋上空;把气旋制控于沙漠地带上空。改造和调节全球性的大气环流。
(2)
于海洋和沙漠地带上空,利用天然的和人工相结合的手段,分割台风和气旋。将分割的雷电暴原生体有计划地调配到干旱缺水地域引爆。实行空中自然灌溉。
(3)利用现代科技备制的人工超强电磁场,将雷电暴原生体中的天然超密脉冲中子核(芯子)引入交变场内,使其按照自然衰变的脉冲频率稳定地为人类提供廉洁的能源。
以上这些难道都是妄想吗? 那就把这个“妄想”献给
21 世纪的主人公吧!
不过,在这里我要提醒当代的人们:如果在 19 世纪有人说:“人能登上月球” ,那一定会有人站出来指责他是个“妄想状态神经分裂症”的疯子。而现在呢? 如果这些人还活着却硬是不承认“阿波罗登月”是事实的话,那人们也会说他们是无视现实的白痴。
我郑重声明:宁愿作超时代的妄想疯了,概不作现时代的聪明白痴。
(1988年11月14日)
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※ 本文曾载于1989年作者自费出版的《地球的现在和未来》一书第139—168页。这里增补插图和图释。
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